Diabete di tipo 1: il nuovo sistema di trapianto di cellule pancreatiche si mostra promettente
Gli scienziati hanno sviluppato un modo per aumentare l'efficacia del trapianto di isole pancreatiche, una terapia promettente per il diabete di tipo 1.
Il rigetto immunitario da parte del ricevente è una delle principali barriere ai trapianti di isole pancreatiche da donatori che diventano disponibili di routine per il trattamento del diabete di tipo 1.
Un modo per ovviare a questo problema è posizionare le isole - gruppi di cellule che producono insulina - all'interno di microcapsule realizzate con un materiale che ha meno probabilità di provocare una risposta immunitaria.
Tuttavia, il processo di microincapsulazione può comportare un gran numero di capsule vuote, il che significa un volume elevato di impianto per ottenere il risultato richiesto. Ciò aumenta il rischio di reazione immunitaria.
Ora, i ricercatori dell'Università dei Paesi Baschi, in Spagna, hanno sviluppato un sistema magnetico per la purificazione delle microcapsule che separa quelle vuote.
Descrivono il sistema di purificazione e come hanno testato il suo prodotto nei ratti, in un file Giornale internazionale di farmaceutica carta.
Lo studio ha mostrato che, dopo l'impianto con microcapsule di isole "magneticamente purificate", i ratti indotti a sviluppare il diabete hanno raggiunto e mantenuto livelli normali di glucosio nel sangue per quasi 17 settimane.
“Uno degli svantaggi dei trapianti di isole è l'uso a lungo termine di farmaci immunosoppressori per prevenire il rigetto immunitario delle isole trapiantate; questi farmaci abbassano le difese del paziente e comportano gravi complicazioni mediche ", spiega l'autore del primo studio Albert Espona-Noguera, della Facoltà di Farmacia dell'università.
Diabete di tipo 1 e trapianti di isole
Il diabete di tipo 1 si sviluppa quando il sistema immunitario distrugge le cellule produttrici di insulina nel pancreas. Senza insulina, le cellule del corpo non possono assorbire il glucosio dal sangue per produrre energia. Ciò si traduce in livelli pericolosamente alti di zucchero nel sangue.
Secondo un 2016 BMJ Open Diabetes Research & Care studio, la prevalenza del diabete di tipo 1 in tutto il mondo è in aumento. Nel 2014, c'erano circa 387 milioni di persone in tutto il mondo con diabete, di cui il 5-10% aveva il tipo 1.
A parte casi molto specifici, i trapianti di isole non sono ancora disponibili per la maggior parte delle persone con diabete di tipo 1. Devono comunque assumere l'insulina e monitorare i livelli di glucosio ogni giorno.
La microincapsulazione promette di superare due delle barriere all'uso di routine dei trapianti di isole: la mancanza di isole donatrici e la necessità per i riceventi di assumere immunosoppressori per il resto della loro vita.
Il sistema sviluppato da Espona-Noguera e dai suoi colleghi affronta entrambe queste sfide. Aumentando la proporzione di capsule che effettivamente contengono isolotti, si utilizza meglio la scarsa risorsa.
Allo stesso tempo, riducendo il volume di impianto necessario per produrre l'effetto desiderato, riduce il carico che rischia di provocare un attacco immunitario.
Come funziona il sistema di depurazione
Il sistema di purificazione delle microcapsule funziona aggiungendo nanoparticelle magnetiche agli isolotti prima della microincapsulazione.
Quindi, dopo la microincapsulazione, le microcapsule passano attraverso il purificatore magnetico. Questo separa le microcapsule contenenti isolotti magnetici dalle microcapsule vuote e non magnetiche.
La separazione avviene in un chip microfluidico stampato in 3D che ha minuscoli canali contenenti magneti. I magneti sono posizionati in modo che quando le microcapsule scorrono attraverso i canali, quelle magnetiche escono in un modo e quelle non magnetiche in un altro modo.
Espona-Noguera afferma che l'efficienza di purificazione del sistema è così grande che sono stati in grado di ridurre il volume dell'impianto delle isole di quasi l'80%.
Una tale riduzione ha il potenziale per ridurre notevolmente le complicazioni che possono svilupparsi dopo l'impianto di grandi volumi di microcapsule, aggiunge.
"In questo lavoro, abbiamo studiato la funzionalità degli impianti purificati in modelli animali diabetici".
Albert Espona-Noguera
